Силиконовое изделие, осветительный прибор, содержащий силиконовое изделие, и способ производства силиконового изделия

Силиконовое изделие, осветительный прибор, содержащий силиконовое изделие, и способ производства силиконового изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к силиконовым изделиям, которые содержат люминесцентный материал. Изобретение также относится к осветительному прибору, содержащему силиконовое изделие, и к способу производства силиконового изделия, содержащего иммобилизованные люминесцентные материалы.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Во многих применениях освещения, особенно в применениях освещения, в которых используют светоизлучающие диоды (СИД), используют силикон для оптических элементов, таких как, например, линзы или световоды для направления света к окну выхода света или улучшения выведения света из СИД. Силиконы являются достаточно стабильными при применении в СИД и способны выдерживать относительно высокие световые дозы и высокие температуры применений СИД. Такие оптические элементы могут быть легко произведены из силиконовой смолы.

Люминесцентные квантовые точки являются перспективным материалом для создания осветительных блоков, которые излучают определенный цвет света, таких как, например, осветительные блоки, которые излучают белый свет. Люминесцентные квантовые точки поглощают часть света, излучаемого, например, СИД, и преобразуют этот свет в свет другого цвета. Квантовые точки обеспечивают высокую эффективность и относительно длительный срок службы, если квантовые точки хорошо пространственно разделены в матричном материале. Вследствие полезных характеристик силикона квантовые точки предпочтительно заделаны в силикон.

Однако квантовые точки и аналогичные люминесцентные материалы (такие как квантовые стержни или квантовые тетраподы) не могут быть легко распределены в силиконе. Известно, что квантовые точки могут быть легко распределены в жидкостях типа толуола и в некоторых акриловых смесях без образования кластеров квантовых точек - в таких жидкостях квантовые точки будут хорошо пространственно разделены. Квантовые точки представляют собой очень маленькие частицы, и во время производства их необходимо добавлять к силиконовой смоле в виде смеси растворителя и квантовых точек. Квантовые точки несовместимы с силиконовыми смолами, и когда их смешивают с силиконовой смолой, возникает флокуляция квантовых точек. Другими терминами, используемыми для флокуляции, являются агрегация, агломерация и кластерообразование. Если квантовые точки образуют агломераты, в которых их взаимное разделение составляет меньше, чем несколько нанометров (например, меньше чем 7 нанометров), квантовая эффективность квантовых точек падает, и наблюдается более быстрая деградация параметров при облучении. Кроме того, квантовые точки могут быть еще до некоторой степени подвижны в пределах силиконовой смолы, и флокуляция может медленно продолжаться, приводя к даже более низкой квантовой эффективности. Полагают, что снижение квантовой эффективности является результатом возникновения концентрационного тушения вследствие возбуждения и/или переноса заряда между квантовыми точками. Кроме того, нежелательные химические реакции между соседними квантовыми точками также могут вызвать деградацию агрегатов квантовых точек.

Опубликованная патентная заявка US 2012/0045850 раскрывает материал, содержащий квантовые точки, которые лучше совместимы со многими материалами, такими как вода. Решение по этой патентной заявке может привести к материалу, который является более совместимым с силиконом. Решение по цитируемой патентной заявке заключается в создании частиц диоксида кремния, заделывающих квантовые точки. Так как частицы диоксида кремния являются частью многих силиконовых рецептур, полученные покрытые диоксидом кремния квантовые точки могут быть легко замешаны в силиконовые смолы.

В подходе по US 2012/0045850 в реакционной смеси получения наночастиц диоксида кремния присутствует вода. Что касается большого числа квантовых точек, то присутствие воды или снижает квантовую эффективность непосредственно и/или ускоряет деградацию свойств, преобразование света может быть низким или снижаться слишком быстро со временем. Вероятно, что использование, например, воды на этапах создания наночастиц диоксида кремния приводит к созданию неизлучающих свет квантовых точек. Таким образом, квантовые точки, заделанные в наночастицы диоксида кремния, по процитированному патенту показывают относительно небольшую эффективность преобразования света, и, когда наночастицы диоксида кремния из процитированной патентной заявки используют в силиконе, эффективность преобразования света, как можно ожидать, должна быть относительно низкой.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является обеспечение силиконового изделия, которое содержит люминесцентные частицы нанометрового размера, которые имеют при применении относительно большую квантовую эффективность.

Первый аспект изобретения предусматривает силиконовое изделие. Второй аспект изобретения предусматривает осветительный прибор. Третий аспект изобретения предусматривает способ производства силиконового изделия, содержащего иммобилизованный люминесцентный материал. Преимущественные варианты осуществления определены в зависимых пунктах.

Силиконовое изделие в соответствии с первым аспектом изобретения содержит полимерный материал, люминесцентный материал и частицы наполнителя. Полимерный материал содержит материал из группы полисилоксанов, причем полимерный материал является светопропускающим. Люминесцентный материал содержит частицы, которые по меньшей мере в одном измерении имеют размер в нанометровом диапазоне. Люминесцентный материал выполнен с возможностью поглощения света первого спектрального диапазона и преобразования части поглощенного света в свет второго спектрального диапазона. Частицы наполнителя представляют собой светопропускающий инертный материал. Частицы наполнителя, смешивающиеся с люминесцентным материалом. Частицы наполнителя обеспечены в полимерном материале. Частицы люминесцентного материала распределены вдоль поверхности частиц наполнителя.

Другим термином, часто используемым для полимерного материала, содержащего материал из группы полисилоксанов, является силикон. Полисилоксаны являются полимерными материалами с общей формулой [R₂SiO]_m, где R представляет собой органическую группу, такую как, например, метил, этил или фенил. Главная цепочка молекул представляет собой неорганическую цепочку кремний-кислород …-Si-O-Si-O-Si-O-….

Частицы наполнителя и частицы люминесцентного материала являются смешивающимися, что означает, что и частицы люминесцентного материала, и частицы наполнителя остаются распределенными в растворителе, не подвергаясь сильной агломерации, агрегации и/или флокуляции. В практическом варианте осуществления это означает, что частицы наполнителя и частицы люминесцентного материала могут быть гомогенно смешаны в по меньшей мере одном типе растворителя. На последующем этапе коллоидная стабильность люминесцентных частиц снижается, заставляя их флокулировать. Вследствие присутствия частиц наполнителя с избыточной площадью поверхности люминесцентные частицы будут флокулировать на поверхность частиц наполнителя. Такой процесс, при котором один тип частиц флокулирует на другой тип частиц, называют гетерофлокуляцией. Люминесцентный материал и частицы наполнителя не имеют тенденции избегать друг друга в растворителе. Если бы люминесцентный материал и частицы наполнителя были несмешивающимися, была бы получена негомогенная смесь в растворителе, и, необязательно, люминесцентный материал и/или частицы наполнителя флокулировали.

Международный союз специалистов по теоретической и прикладной химии (IUPAC) различает разные типы стабильности для коллоидной системы (смеси частиц, которые диспергированы в жидкой среде). В данном изобретении принимают, что силиконовое изделие является коллоидно-стабильным. Определение «коллоидно-стабильный» относится к возможности получать гомогенный раствор, в котором как люминесцентный материал, так и частицы наполнителя растворены и/или диспергированы гомогенно. Частицы как наполнителя, так и люминесцентного материала являются коллоидно-стабильными в группе жидкостей. В соответствии с IUPAC коллоидно-стабильный означает, что «частицы не агрегируют со значительной скоростью». Агрегат представляет собой в общем случае группу частиц (которые могут быть атомами или молекулами), удерживаемых вместе тем или иным образом. Агрегация представляет собой процесс или результат образования агрегатов. Когда коллоидная система является коллоидно-нестабильной (то есть скорость агрегации не является пренебрежимо малой), образование агрегатов называют коагуляцией или флокуляцией. Эти термины часто используют взаимозаменяемо, но некоторые авторы предпочитают вводить различие между коагуляцией, предполагающей образование компактных агрегатов, приводящих к макроскопическому разделению коагулята, и флокуляцией, предполагающей образование свободной или открытой пространственной структуры («сети»), которая может быть или может не быть разделена микроскопически. Во многих ситуациях свободную структуру, образованную таким путем, называют флоком. Скорость агрегации обычно определяют по частоте столкновений и вероятности когезии во время столкновения. Если столкновения обусловлены Броуновским движением, процесс называют перикинетической агрегацией; если гидродинамическими движениями (например, конвекцией или седиментацией), можно говорить об ортокинетической агрегации. В контексте настоящего изобретения различие между «коагуляцией» или «флокуляцией» не является значимым. Как только люминесцентный материал агрегирует, квантовая эффективность падает, и это предотвращается с помощью изобретения.

В результате изобретения внутри полимерного материала, содержащего полисилоксан, люминесцентные частицы распределены вдоль поверхности частиц наполнителя. Таким образом, тенденция частиц люминесцентного материала агломерировать, агрегировать и/или флокулировать внутри полимерного материала, содержащего полисилоксан, уменьшена или даже полностью остановлена, так как частицы люминесцентного материала расположены на поверхности частиц наполнителя. Другими словами, в пределах полимерного материала люминесцентные частицы иммобилизованы, так как они находятся в контакте с частицами наполнителя, и они больше не двигаются в направлении друг друга в (отвержденном) полимерном материале, и, следовательно, они более не агрегируют. Тенденция к образованию гомоагрегатов отсутствует. Таким образом, большинство частиц люминесцентного материала не соприкасается с другими частицами люминесцентного материала, что означает, что они хорошо пространственно отделены друг от друга. Как обсуждалось ранее, хорошее пространственное разделение частиц люминесцентного материала приводит к относительно высокой квантовой эффективности. Следовательно, силиконовое изделие проявляет, будучи облученным светом, который поглощается и преобразуется люминесцентным материалом, относительно высокую эффективность преобразования цвета.

Частицы люминесцентного материала имеют в по меньшей мере одном измерении размер в нанометровом диапазоне. Это означает, например, что если частицы являются по существу сферическими, их диаметр находится в нанометровом диапазоне. Или это означает, например, если они имеют форму стержня, что размер поперечного сечения проволоки в одном направлении находится в нанометровом диапазоне. Размер в нанометровом диапазоне означает, что размер в этом по меньшей мере одном измерении составляет по меньшей мере меньше чем 100 нанометров, то есть меньше чем 0,1 микрометра и больше чем или равен 0,5 нанометра. В варианте осуществления размер в одном измерении меньше чем 50 нанометров. В другом варианте осуществления размер в одном измерении находится в диапазоне от 2 до 20 нанометров. Большая часть люминесцентного материала с размером в нанометровом диапазоне в по меньшей мере одном измерении проявляет квантовое ограничение, которое означает, что цвет излучаемого материалом света (вследствие поглощения света) сильно зависит от их размера. Это применимо к большинству квантовых точек, однако отдельные квантовые точки не проявляют квантового ограничения. Также квантовые точки, которые не проявляют квантового ограничения, подвержены тем же самым эффектам, что и квантовые точки, рассмотренные в разделе предшествующего уровня техники (флокуляция в силиконе).

В варианте осуществления возможно, чтобы частицы наполнителя были не полностью смешивающимися с (силиконовым) полимерным материалом так, что частицы наполнителя агломерируют, агрегируют и/или флокулируют до некоторой степени. Однако флокуляция частиц наполнителя не обязательно негативно влияет на эффективность частиц люминесцентного материала. Частицы люминесцентного материала распределены вдоль поверхности частиц наполнителя, и, по сути, когда частицы наполнителя касаются друг друга, частицы люминесцентного материала все еще пространственно отделены от других частиц люминесцентного материала частицами наполнителя.

«Распределенные вдоль поверхности частиц наполнителя» означает, что частицы люминесцентного материала находятся в контакте с поверхностью частиц наполнителя и что на различных частях поверхности могут быть найдены люминесцентные частицы. Нахождение в контакте друг с другом в неявном виде подразумевает, что люминесцентные частицы и частицы наполнителя объединены или имеют некий вид связывания как результат химической реакции. Частицы все еще являются индивидуальными частицами и могут быть идентифицированы отдельно. Частицы являются смежными в том смысле, что «они имеют общую границу или оконечную точку», или они примыкают в том смысле, что «лежат рядом друг с другом или находятся в контакте» и, следовательно, частицы являются соседними.

Более того, в контексте данного документа «светопропускающий» означает, что свет пропускается через материал; другими словами, если луч света падает на поверхность материала, то по меньшей мере некоторое количество света излучается на той же самой или другой поверхностях материала. Следовательно, поглощается не весь свет, например, поглощается не более чем 15% света. В другом варианте осуществления «светопропускающий» означает, что поглощается не более чем 10% света. В еще одном варианте осуществления «светопропускающий» означает, что поглощается не более чем 10% света. Следует отметить, что «прозрачный» и «просвечивающийся» представляют собой определения, подпадающие под объем определения «светопропускающий». В контексте настоящего изобретения частицы наполнителя представляют собой светопропускающий материал, но следует отметить, что силиконовое изделие как целое может поглощать свет, например люминесцентные частицы поглощают свет определенного цвета и преобразуют часть поглощенного света в свет другого цвета.

Инертные материалы представляют собой материалы, которые не реагируют по меньшей мере с теми материалами, которые используются в контексте настоящего изобретения, при обстоятельствах, описанных в контексте данного документа. Таким образом, инертные материалы не являются химически реакционноспособными. Это не исключает, что при определенных обстоятельствах инертные материалы не могут быть вовлечены в химическую реакцию, но тогда, чтобы содействовать реакциям, необходимы большие количества энергии от нагревания, давления или излучения и часто используются катализаторы.

Необязательно, частицы наполнителя больше, чем частицы люминесцентного материала. Если частицы наполнителя больше, то они имеют относительно большую поверхность в сравнении с размером частиц люминесцентного материала и, следовательно, когда частицы люминесцентного материала распределены вдоль поверхности частиц наполнителя, они пространственно хорошо разделены. Таким образом, вероятность, что частицы люминесцентного материала находятся слишком близко друг к другу, так что их квантовая эффективность падает, является небольшой. Кроме того, в пределах полимерного материала частицы могут двигаться (пока полимерный материал не отвержден до твердого состояния), и более крупные частицы двигаются намного медленнее, чем более мелкие частицы. Таким образом, более мелкие люминесцентные частицы, которые находятся в контакте с более крупными частицами наполнителя, перемещаются намного медленнее по полимерному материалу, и, следовательно, лучше иммобилизованы, и не агрегируют. Следует отметить, что размер частиц наполнителя не может стать слишком большим. Очень большие частицы наполнителя имеют относительно небольшую величину площади поверхности на грамм материала и, следовательно, между частицами люминесцентного материала, которые находятся в контакте с поверхностью одной частицы наполнителя, может присутствовать меньший промежуток между частицами люминесцентного материала. В варианте осуществления размер частиц наполнителя находится ниже 5 микрометров, или в другом варианте осуществления ниже 1 микрометра, или в добавочном варианте ниже 500 нанометров. В еще одном необязательном варианте осуществления ниже 250 нанометров, и в добавочном необязательном варианте осуществления менее чем 100 нанометров.

Необязательно, частицы наполнителя не меньше частиц люминесцентного материала.

Необязательно, люминесцентный материал содержит по меньшей мере один элемент из квантовых точек, квантовых стержней и квантовых тетраподов. Следовательно, частицы, которые проявляют квантовое ограничение и имеют по меньшей мере в одном измерении размер в нанометровом диапазоне, представляют собой квантовые точки, квантовые стрежни или квантовые тетраподы. Материалы такого необязательного варианта осуществления несовместимы с силиконовыми смолами и, следовательно, с полимерным материалом, содержащим полисилоксан.

Необязательно, по меньшей мере 60% частиц люминесцентного материала отделено достаточно далеко от других частиц люминесцентного материала, чтобы предотвратить снижение квантовой эффективности этих частиц. В одном варианте осуществления по меньшей мере 75% частиц люминесцентного материала отделено достаточно далеко друг от друга. В другом варианте осуществления по меньшей мере 90% частиц люминесцентного материала отделено достаточно далеко друг от друга. «Отделено достаточно далеко друг от друга» означает, что эти частицы по меньшей мере не соприкасаются друг с другом, и может означать в необязательном варианте осуществления, что концентрационное тушение не возникает. Кроме того, наблюдается, что когда люминесцентные частицы расположены очень близко друг к другу, например на расстоянии 7 нанометров, квантовая эффективность падает. Эффект такого необязательного варианта осуществления состоит в том, что квантовая эффективность и, следовательно, эффективность преобразования цвета силиконового изделия в целом являются относительно высокими. В варианте осуществления частицы люминесцентного материала, которые отделены достаточно далеко друг от друга, имеют по меньшей мере расстояние 10 нанометров между частицами без других частиц люминесцентного материала между ними.

Необязательно, частицы наполнителя являются частицами диоксида кремния, или частицы наполнителя содержат материал одного из материалов групп оксида алюминия, оксида титана, диоксида кремния или глины. Частицы диоксида кремния часто используются в полимерных материалах, которые содержат полисилоксан, и могут быть легко смешаны с такими полимерными материалами. В общем случае частицы диоксида кремния имеют показатель преломления, который близок к показателю преломления полимерных материалов, которые содержат полисилоксан, и, следовательно, свет не сильно отражается на межфазных границах между частицами диоксида кремния и полисилоксановым материалом, а такие межфазные границы отражают не много света. Таким образом, силиконовое изделие остается относительно прозрачным и не сильно рассеивает свет. В других вариантах осуществления рассеивание света требуется, и материалы, используемые для частиц наполнителя, имеют показатель преломления, который отличается в большей степени от показателя преломления полимерного материала, содержащего полисилоксан. Прозрачные частицы глины часто имеют относительно плоскую форму, которая приводит к относительно большой наружной поверхности, вдоль которой частицы люминесцентных материалов могут быть распределены, и, следовательно, получается хорошее пространственное разделение частиц люминесцентного материала.

Необязательно, частицы люминесцентного материала содержат первый слой органического материала на их поверхности. Необязательно, частицы наполнителя содержат второй слой органического материала на их поверхности. Первый слой и/или второй слой наносятся соответственно на частицы люминесцентного материала и/или частицы наполнителя, чтобы сделать их смешивающимися в растворителях, используемых в процессах приготовления. Необязательно, по меньшей мере один из первого слоя и второго слоя органического материала является монослоем органического материала. Монослой представляет собой количество органического материала, необходимое для образования плотноупакованного слоя толщиной в одну молекулу. В особенности, когда первый слой и/или второй слой представляют собой сходные органические слои, частицы наполнителя и частицы люминесцентного материала лучше смешиваемы друг с другом в растворителе, и, следовательно, частицы люминесцентного материала могут быть обработаны, будучи лучше пространственно разделенными вдоль поверхности частиц наполнителя; другими словами, частицы люминесцентного материала не имеют тенденции флокулировать или агломерировать.

Необязательно, не более чем 20% поверхности частиц наполнителя покрыто частицами люминесцентного материала. Когда меньше чем 20% поверхности частиц наполнителя покрыто частицами люминесцентного материала, частицы люминесцентного материала, вероятно, будут хорошо пространственно разделены. Может быть проверено, удовлетворяет ли силиконовое изделие условию такого необязательного варианта осуществления, путем получения изображений силиконового изделия с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ), определения размера частиц наполнителя и расчета их соответствующей площади поверхности, определения числа частиц люминесцентного материала на поверхности частиц наполнителя, определения размера частиц люминесцентного материала, расчета поверхности частиц наполнителя, покрытой люминесцентными частицами, и расчета относительной величины поверхности частиц наполнителя, покрытой люминесцентными частицами. Следует отметить, что относительная величина поверхности частиц наполнителя, покрытой частицами люминесцентного материала, представляет собой среднее значение и что поверхность отдельных частиц наполнителя может быть покрыта на более высокий процент. В другом необязательном варианте осуществления не более чем 10% поверхности частиц наполнителя покрыто частицами люминесцентного материала. В еще одном необязательном варианте не более чем 5% поверхности частиц наполнителя покрыто частицами люминесцентного материала.

Необязательно, относительное количество люминесцентного материала составляет по меньшей мере 0,05 массовых процентов силиконового изделия и относительное количество люминесцентного материала составляет не более чем 10 массовых процентов силиконового изделия. Такое относительное количество частиц люминесцентного материала в целом является достаточным, чтобы обеспечить требуемое преобразование света такими люминесцентными частицами (что, конечно, также зависит от конфигурации светоизлучающего устройства). Кроме того, в изобретении, если их относительное количество ниже 10 массовых процентов, частицы люминесцентного материала могут быть преимущественно распределены вдоль поверхности частиц наполнителя без нахождения в контакте с другими частицами люминесцентного материала.

Необязательно, относительное количество частиц наполнителя составляет не более чем 40 массовых процентов силиконового изделия, а относительное количество частиц наполнителя составляет по меньшей мере удвоенное относительное количество люминесцентного материала, выраженное как массовый процент силиконового изделия. В практическом варианте осуществления количество частиц наполнителя должно быть ниже 40 массовых процентов, чтобы сохранить полезные свойства полимерного материала, который содержит полисилоксан.

Необязательно, наибольший размер частиц наполнителя составляет меньше чем 5 микрометров. В другом необязательном варианте наибольший размер частиц наполнителя составляет меньше чем 1 микрометр. В еще одном варианте осуществления наибольший размер частиц наполнителя составляет меньше чем 500 нанометров. «Наибольший размер» в контексте данного документа означает размер поперечного сечения частицы наполнителя в определенном направлении, а во всех других направлениях размер поперечного сечения меньше, чем наибольший размер. Таким образом, если частицы наполнителя являются по существу сферическими, то диаметр частиц составляет меньше чем 500 нанометров. Если частицы наполнителя имеют форму стержня, то длина стержня составляет меньше чем 500 нанометров. Если частицы наполнителя имеют плоскую форму, любая линия, которая может быть проведена на плоской поверхности, короче чем 500 нанометров.

Необязательно, полимерный материал имеет первый показатель преломления, а частицы наполнителя имеют второй показатель преломления. Наибольший размер частиц наполнителя составляет меньше чем 100 нанометров, если абсолютная разница между первым показателем преломления и вторым показателем преломления составляет больше чем 0,3. Чем больше разница в показателях преломления между двумя типами материала, тем больше отражение, и на межфазовых границах между двумя материалами происходит преломление, что приводит к диффузии света, который пропускается через силиконовое изделие. В конкретных вариантах осуществления это нежелательно и требуется, чтобы силиконовое изделие было по существу прозрачным. Это может быть получено путем использования материалов приблизительно с одинаковым показателем преломления, что означает, что разность показателей преломления составляет меньше чем 0,1, или что может быть получено путем снижения размера частиц наполнителя в зависимости от разницы в показателях преломления. Числа, представленные в этом необязательном варианте осуществления, приводят к силиконовому изделию, которое диффундирует/рассеивает свет только до ограниченной степени. Дополнительно следует отметить, что прозрачность необязательно зависит только от разницы в показателях преломления. Она также зависит от размера частиц и объемной доли частиц. Если силиконовое изделие, например, нанесено тонким слоем, например, 1 микрометр, слой может быть еще прозрачным, когда в слое присутствует 20 нм TiO₂. Кроме того, относительное количество частиц наполнителя также вносит вклад в степень прозрачности.

Необязательно, силиконовое изделие представляет собой смолу, а силикон представляет собой силиконовую смолу. Когда силиконовое изделие представляет собой смолу, оно, до некоторой степени, является эластичным/жидким и может быть преобразовано в различные формы. За счет специфических обработок смола может быть отверждена так, что может быть получено твердое силиконовое изделие.

В соответствии со вторым аспектом изобретения предоставлен осветительный прибор, который содержит источник света и силиконовое изделие в соответствии с первым аспектом изобретения. Силиконовое изделие расположено с возможностью приема света от источника света.

Осветительный прибор в соответствии со вторым аспектом изобретения обеспечивает такие же преимущества, как и силиконовое изделие в соответствии с первым аспектом изобретения, и имеет подобные варианты осуществления с подобными эффектами, как и соответствующие варианты осуществления силиконового изделия.

В соответствии с третьим аспектом изобретения предложен способ производства силиконового изделия, содержащего иммобилизованный люминесцентный материал. Способ включает этапы: i) получения смеси частиц наполнителя из светопропускающего инертного материала и люминесцентного материала, содержащего частицы, проявляющие квантовое ограничение и имеющие по меньшей мере в одном измерении размер в нанометровом диапазоне, причем частицы люминесцентного материала расположены на поверхности частиц наполнителя; ii) смешения смеси с полимерным материалом, содержащим материал из группы полисилоксанов.

Способ в соответствии с третьим аспектом изобретения предоставляет такие же преимущества, что и силиконовое изделие в соответствии с первым аспектом изобретения, и имеет подобные варианты осуществления с подобными эффектами, что и соответствующие варианты осуществления силиконового изделия.

Необязательно, этап получения смеси содержит подэтапы: а) получения первой гомогенной смеси частиц наполнителя в первом растворителе, b) получения второй гомогенной смеси люминесцентного материала во втором растворителе, с) смешения первой гомогенной смеси со второй гомогенной смесью с получением третьей гомогенной смеси и d) флокулирования люминесцентного материала на частицы наполнителя посредством изменения состава растворителя третьей гомогенной смеси или посредством изменения свойства растворителя третьей гомогенной смеси.

Способ получения смеси начинается с получения первой гомогенной смеси и второй гомогенной смеси. Такие смеси могут быть получены напрямую от производителя таких гомогенных смесей, или могут быть приготовлены, например, разбавлением исходного раствора в том же растворителе, что и растворитель исходного раствора. Затем такие гомогенные смеси смешивают с получением третьей гомогенной смеси. Третьи гомогенные смеси также могут быть получены, если первый растворитель и второй растворитель не вызывают агрегации или флокуляции люминесцентного материала и частиц наполнителя. Затем на этапе флокуляции люминесцентного материала на частицы наполнителя третий растворитель или добавки добавляют к третьей гомогенной смеси, что вызывает изменение состава растворителя третьей гомогенной смеси так, что люминесцентный материал флокулирует к поверхности частиц наполнителя, и комбинация частиц наполнителя с люминесцентным материалом флокулирует. В качестве альтернативы, меняют свойство состава растворителя третьей гомогенной смеси, например, посредством изменения температуры состава растворителя так, что люминесцентный материал флокулирует на частицы наполнителя. Часто для этого процесса используется термин «гетерофлокуляция». Затем в необязательном варианте осуществления удаляют растворители (первый растворитель и/или второй растворитель). Это может быть сделано, например, путем испарения растворителей. В качестве альтернативы, растворители удаляют после смешения полученной смеси частиц наполнителя и люминесцентного материала с полимерным материалом.

Способ получения смеси частиц наполнителя и люминесцентного материала является эффективным и действенным путем получения силиконового изделия из изобретения. Очевидно, что частицы люминесцентного материала хорошо распределены вдоль поверхности частиц наполнителя и что большая часть частиц люминесцентного материала не расположена слишком близко друг к другу.

Следует отметить, что первый растворитель и второй растворитель могут представлять собой один и тот же растворитель.

Эти и другие аспекты изобретения очевидны и будут разъяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные в дальнейшем.

Специалисту в данной области техники будет понятно, что два или более из упомянутых выше вариантов выбора, вариантов реализации и/или аспектов изобретения могут быть комбинированы любым способом, предполагаемым полезным.

Модификации и вариации изделия и/или способа, которые соответствуют описанным модификациям и вариациям изделия, могут быть осуществлены специалистом в данной области техники на основе настоящего описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

НА ЧЕРТЕЖАХ:

ФИГ. 1 схематично показывает вариант осуществления силиконового изделия,

ФИГ. 2 схематично показывает вариант осуществления частицы наполнителя с двумя частицами люминесцентного материала, находящимися в контакте с поверхностью частицы наполнителя,

ФИГ. 3 схематично показывает осветительный прибор в соответствии со вторым аспектом изобретения, и

ФИГ. 4 схематично представляет вариант осуществления способа производства силиконового изделия.

Следует отметить, что элементы, обозначенные одинаковыми номерами позиций на разных фигурах, имеют одинаковые структурные признаки и одинаковые функции. В тех случаях, когда функция и/или структура такого элемента объяснена, нет необходимости повторного его разъяснения в подробном описании.

Фигуры являются чисто схематическими и нарисованы не в масштабе. В частности, для большей ясности некоторые размеры сильно преувеличены.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Первый вариант осуществления показан на ФИГ. 1. ФИГ. 1 схематично показывает на виде в поперечном разрезе вариант осуществления силиконового изделия 100. Схематичное представление ФИГ. 1 является увеличением, также с помощью пунктирной линии прочерчена виртуальная граница изделия 100, однако, в фактическом варианте осуществления показанное увеличение представляет собой только фрагмент намного большего количества силиконового изделия (силиконового продукта) 100. Кроме того, показанное силиконовое изделие 100 может представлять собой твердый материал или может представлять собой смолу, которая содержит другие молекулы (не показаны) для создания полужидкого состояния материала (такими материалами, например, являются мономеры, макромономеры, олигомеры или реакционноспособные соединения).

Силиконовое изделие 100 содержит молекулы 110 полимера из группы полисилоксанов. Часто термин «силикон» используется вместо «материала из группы полисилоксанов». Полисилоксаны представляют собой полимерный материал с общей формулой [R₁R₂SiO]_m, где R₁ и R₂ представляют собой органическую группу, такую как, например, метил, этил или фенил. R₁ может быть равен R₂. Главная цепочка молекул представляет собой неорганическую цепочку кремний-кислород …-Si-O-Si-O-Si-O-…. На ФИГ. 1 молекулы 110 полимера нарисованы в виде линий неправильной формы, которые представляют цепочку кремний-кислород. Материал, образованный молекулами 110 полимера, является светопропускающим, что означает, что свет может пропускаться через материал; другими словами, материалом поглощается не очень много света, например поглощается не более чем 15% света. В другом варианте осуществления «светопропускающий» означает, что поглощается не более чем 10% света. Следует отметить, что материал может быть чистым (прозрачным) или может быть пропускающим диффузный свет (просвечивающимся).

Силиконовое изделие 100 дополнительно содержит частицы 120 наполнителя. Частицы наполнителя являются светопропускающими. Таким образом, когда только частицы 120 наполнителя будут обеспечены в материале из молекул 110 полисилоксана, их сочетание все еще будет оставаться светопропускающим. Следует отметить, что частицы наполнителя могут влиять на оптические характеристики материала. Например, если разница между показателем преломления частиц наполнителя и показателем преломления материала из молекул 110 полисилоксана является относительно большой и если размер частиц наполнителя сравним с длиной волны (видимого) света или больше, частицы наполнителя частично отражают свет, который падает на них, и частично пропускают и отражают свет; это приводит к более диффузному/просвечивающему силиконовому изделию 100.

Частицы 120 наполнителя представляют собой инертный материал. В контексте данного документа инертные